第6章 系统化仓储系统分析-SWA

设施规划

FacilityPlanning张力菠zlbzhang@163.com南京航空航天大学经济与管理学院2第六章系统化仓储系统分析-SWA基本概念仓储系统规划与设计仓储系统最新进展3

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仓储/库存6.1基本概念仓储/库存，指暂时闲置的用于将来目的的资源，如原材料、半成品、成品、机器、人才、技术等；按物料库存分：原材料和外购件库存（采购物料）半成品库存及在制品库存（WIP）成品库存（成品）备品、备件、工具、工艺装备库存（工具类）按用途分：渠道库存、周转库存、安全库存、预订库存等4

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仓储/库存的利弊6.1基本概念库存的功用：快速满足用户期望，缩短交货期；稳定生产需求，消除零件在生产-分销间的影响；防止发生缺货；防止价格上涨；或争取数量折扣；保证运营的正常进行。库存的弊端：占用大量资金增加企业费用支出腐烂变质的损失麻痹管理人员的思想5问题库存精益生产认为库存是“万恶之源”。

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仓储/库存的利弊6.1基本概念6隐藏着的管理问题库存水平被隐藏的问题…….通过降低库存暴露设备能力不平衡、采购周太长、机器故障、设备调整时间太长、缺料、后勤服务差、工人技能差、废品率高、缺勤、生产计划不准等问题，然后解决之，再降低库存-暴露问题-解决问题；

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仓储/库存的利弊6.1基本概念7

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关于仓储的观点6.1基本概念是一种资产，用来预防预测的误差、机床的故障、供应商延期交货；是缓冲器，是保证连续生产的重要环节。是生产过剩所引起的浪费的直接表现，其存在掩盖了生产管理的许多问题，应尽一切努力减少库存。问题：上述两种观点对企业的经营生产产生了什么样的影响？库存到底是如何产生的？该不该有库存？（委托-代理机制不完善）该有什么样的库存？（仓储规划设计、仓储管理）8库存是必要的，但同时又占用大量资金。既要保证正常的经营活动，又使流动资金占用最小，属库存控制问题：库存控制的目标：防止超储和缺货！库存控制的基本决策：库存检查的周期多长？——盘点周期何时订货（补货）？——订货的时间每次补货量是多少？——订货量库存系统的绩效评价指标：库存周转率、客户服务水平。

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库存控制6.1基本概念9库存按周期（需求是否重复）分：单周期库存：库存物品不能重复订货多周期库存：库存物品可以重复订货库存按相关性（需求特性）分：独立需求库存：库存管理对象是具有独立需求属性的物品相关需求库存：库存管理对象是具有相关需求属性的物品库存按参数性质分：确定型库存：库存问题的参数是确定的随机型库存：库存问题的参数是随机变量

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库存控制问题6.1基本概念10

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库存控制系统6.1基本概念11最大最小系统：也是一种定期订货模型，只不过多了一个订货点SL：

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库存控制系统6.1基本概念12订货批量是指消耗一次订货费用一次采购某种产品的数量；经济订货批量(EconomicOrderQuantity，EOQ)，即按照库存总费用最小的原则确定出的订货批量，这种确定订货批量的方法就称为经济订货批量法.基本经济订货批量问题是库存管理中最简单，但却是最重要的一个内容，它揭示了许多库存决策方面的本质。任何复杂的库存控制模型都是在此基础上的扩展。

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念13库存控制相关成本：随订货量的增加而增加的成本：资金成本、仓储空间、陈旧变质、税收保险等；随订货量的增加而减少的成本：订货费、调整准备、购买费/加工费、生产管理、缺货损失；总成本=年持有成本+年订货/准备成本+年缺货损失+年购买(加工)成本通用库存控制优化模型：总成本最小为优化目标。

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念14前提假设：需求是已知的常数，即需求是均匀的；不允许发生缺货；订货提前期是已知的，且为常数；瞬时交货，即经提前期后，一起同时到货；产品成本不随批量而变化（没有数量折扣）；存储成本以平均库存为计算依据；订购或生产准备的成本是固定的，与批量无关。

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念15前提假设：

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念16S：一次订货费/调整准备费；H：单位维持费，H=C.h，C为单价，h为资金效果系数；D：年需求量；Q*：最佳订货批量或称EOQ年订货费用=年总费用TC=

年维持费用=

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念17EOQ：年总需要量一定时，订货批量越小，平均库存量越低，但订货次数越多。若能大幅降低订货费用，就可大大降低订货批量，这可以加快库存资金周转，很有利于提高企业效益。

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库存控制系统—EOQ6.1基本概念18

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关于仓储的观点6.1基本概念仓储系统规划设计：库存是组织行为问题，分工和组织障碍是库存增加的一个重要原因（有缝）。库存管理本质不是对物料管理，而是对业务过程的管理。不考虑库存持有成本（29％），仓储费用占物流总成本的26％；仓储成本包括人工费用约1/2、空间费用约1/4和其他费用约1/4（例如能源、设备、材料等费用）。19

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仓库6.1基本概念保管、储存物品的建筑物和场所的总称；Warehouse。概念：功能：储存和保管的功能调节供需和运输的功能集散和加工的功能配送和服务的功能20

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仓库6.1基本概念分类：按领域：生产领域、流通领域和综合性；按性质：剩余储备、保险储备和流转储备；按保管条件：普通仓库、控温仓库、冷藏仓库、冷冻仓库和特种仓库；按机械化程度：普通人力仓库、机械化仓库、自动化仓库。21

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仓库管理6.1基本概念对库存物品和仓库设施及其布局等进行规划、控制的活动；Warehousemanagement。概念：企业进行仓储及管理的原因：降低运输-生产成本；协调供求；辅助生产；辅助市场销售。22

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仓库系统6.2仓库系统规划与设计仓储系统围绕物资储存而开展一系列业务活动，这些活动可分为三个阶段实现：物资验收入库：物资接运、验收、办理入库手续等；物资储存保管：根据各物资性能特点，结合具体自然条件，确保物资的完好程度。物资储存的影响因素：物资本身性质、储存时间长短和储存环境(防腐、防锈、防虫)。物资储存的核心工作：合理存放的问题，以确保物资不损坏和易于提取；物资出库发运：两种情况，一种是用料单位凭调拨单自提，一种是仓库发运。物资出库一般要遵循“先入先出”的原则。核对出库凭证车站码头提货或专线接车清仓盘存检查维护保养码垛垫或密封建立帐卡档案检验实物核对资料验收准备短途运输和库内搬运代办托运包装送料领料复核备料代运点交清理出库保管保养验收内部交接接运入库出库发运保管仓储系统业务活动24

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仓库选址6.2仓库系统规划与设计运用科学方法决定仓库的地理位置，使之满足企业的经营战略规划，与企业的整体运作系统有机结合，以实现经营目标。概念：考虑原则：需求原则成本原则安全原则集中与分散原则匹配原则时间与成本关系原则25

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仓库选址6.2仓库系统规划与设计选址方法：解析法：数学模型仓库布局，线性规划重心法：确认物流重心位置，解析法、实验模拟法逐次逼近法：综合分析各因素，专家打分，设定权值专家选择法：运用专家知识经验，考虑环境和客观背景，直观分析，寻求规律；因素评分法，德尔菲法模拟方法：用数学方法和逻辑关系表达实际问题，通过模拟计算及逻辑推理；最短路径法：图论。26

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仓库内部布局6.2仓库系统规划与设计仓库区域内各种作业设施的合理规划与设计。概念：主要确定库房区域设置、制定仓库容量定额、设置专用线及装卸机械、确定货位及其编号等。货位布置：垂直平行倾斜横列式：货位/架长边与主作业通道垂直纵列式：货位/架长边与主作业通道平行混合式：同时存在平行、垂直关系27

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仓库内部布局6.2仓库系统规划与设计具体要求：有利方便仓库作业；有利仓库中物料装卸环节、搬运距离尽量少/短；有利充分利用仓库面积和容积；有利提高仓库设施利用效率；有利仓库人员、物料、设施及环境的安全。28

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库容量计算6.2仓库系统规划与设计库容量是仓库的主要参数之一，是规划仓库的首先要确定的问题；其大小取决于： 概念：仓库对生产经营缓冲平衡的需要；仓库建设投资费用和建成后的经营费用是库容量经济性的评价指标；出入库频率（仓库另一主要参数）与库容量密切相关，当出库与入库频率一致时，库容量可为极小值；库内货物存放形式、装卸搬运机械类型及通道等。29

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成本控制6.2仓库系统规划与设计（1）仓储成本： 优化库存布局，减少库存点，削减不必要固定费用；利用现代库存计划技术控制合理库存量；利用存储理论，优化货物存储；做好ABC分类管理及库存安排，提高保管效率；改善仓库日常管理，降低日常开支。30

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成本控制6.2仓库系统规划与设计（2）配送成本： 优化配送作业，降低配送成本；利用系统分析技术优化配送路线；利用自动化技术，提高配送作业效率；建立功能完备的配送信息系统。31

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计三类：储存设备

+搬运设备

+输送设备

物流仓储设备栈板容器单品其他栈板式料架，PalletRack；驶入/驶出式料架，Drive-in/outRack；流动式料架，FlowRack；移动式料架，MoveableRack；旋转式料架，RotaryRack；立体自动仓储，AS/RS；悬臂式料架，CantileverRack。32

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——栈板式料架，图6-4存取性好，使用普遍拣取效率较高适合多种/样、中量货物适合BC类物质多使用3-5层，高度≤6m可任意组合施工简单，费用较低；出入库不受摆放先后顺序限制适合一般堆高机存取料架撑脚需装堆高机防撞装置存取密度偏低通道固定，需要较多存取过道33

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——驶入/驶出式料架存储密度高驶入式存取性差，驶出式存取性好驶入式存取物品受存放位置先后顺序影响，难以先进先出；驶出式则可完全做到先进先出适合品种少、数量多的物品不适合过长或过重的物品34

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——流动式料架，图6-6适合B类物品适合先进先出适合一般堆高机存取高度受限，一般≤6m适合少样、量大、存取频繁的物品每一流道只存放一种货物储存密度高造价高，施工周期长35

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——移动式料架，图6-7存储量大于一般固定式料架适合少样、多量、低频存取物料节省面积、体积，地面使用率80%高度可达12m可直接存取任一物品，不受先进先出限制机电装置多，难维护建造费用高轨道需埋在地表，以利于搬运车通过36

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——旋转式料架，图6-8综合了自动仓储功能，存取快速适合电子、精密零件空间利用率高存取出入口固定，货物不易失窃计算机快速检索，适合分拣标准化模块化设计，适应多种空间配置取料口高度符合工效学原理，减轻人力强度需要电源，维护费高37

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——立体自动仓储：单元负载式+轻负载式单元式高度可达40m，存储量可达10万个栈板，适合大型仓库；轻负载适合电子元件、精密、汽车、药品等重量较轻的物品；料架与存取机标准化程度高，施工简单，故成本较低；自动化程度高；存取快，不受先进先出的限制；可与企业其他管理软件系统基础使用；适合存取货物范围广。38

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——悬臂式料架，图6-10立柱上安装外悬臂，适于钢管、型材等长条或长卷状物品；需配合叉距较宽的搬运设备；高度受限，一般≤6m；空间利用率低，仅35~50%；很适合长杆料制造工厂。39

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：储存系统分析规划储存设备形式选择初步设计配置评价设施EIQ分析ABC分析货物特性存取性出入库数量搬运设备厂房架构40

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——EIQ分析通过对客户订单中的商品种类、数量的统计分析，以掌握不同时期内各种商品的订购、销售的种类、数量、频度等；这是仓储系统规划的重要依据。概念：E：OrderEntry，订单或客户I，Item，客户订购的商品Q，Quantity，客户订购的每种商品的数量41

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——EIQ分析EIQ可导出EQ、IQ分析，可单独使用：EQ：可应用于物流中心的进出货暂存区规划、包装纸箱大小决定、拣货顺序安排、配货路线安排等；IQ：可用于物流中心的布置规划、物流设备选择、批量拣货、商品销售情况、拣货作业人力安排等。42

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——ABC分析背景：意大利经济学家帕累托提出；1879年，帕累托研究发现，少数人收入占全部收入的大部分，多数人收入只占少部分；核心思想：在决定事物的众多因素中，分清少数、对事物起决定作用的关键因素，以及多数、但影响较小的次要因素。帕累托图43

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——ABC分析概念：根据事物在技术/经济方面的主要特征，进行分类排队，理清重点和一般，从而有区别地确定管理方式的一种分析方法，又称主次因素分析法；将分析对象分成A、B、C三类，故称ABC分析方法；帕累托首先提出，故又称帕累托分析方法；此法有利找出主次矛盾，有针对性地采取对策。44

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——ABC分析工具：ABC分析图；包括两纵坐标、一横坐标、几个长方形、一条曲线；左纵坐标表频数，右表频率，以%表示；横坐标表影响质量的因素，按影响大小从左向右排列；曲线表各影响因素大小的累计百分数，分三级。A类因素：发生频率70~80%，属主要影响因素；

B类因素：发生频率10~20%，属次要影响因素；C类因素：发生频率0~10%，属一般因影响因素。45

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计储存设备

——选择方法步骤：——储存设备形式选择货物特性 存取特性出入库数量搬运设备厂房架构外形尺寸重量储位数量存储单位存储密度先进先出储位管理先进先出存取频率存取数量配重式跨立式通道宽度举升高度举升重量旋转半径可用高度梁柱位置地板条件防火设施照明条件46

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计搬运设备

低举升堆高车辆步行/立式高举升步行式二轮手推车手推车辆坐立式步行/立式配重式堆高机跨立式堆高机伸臂直达式配重式跨立式伸臂直达式窄道式转柱式侧边式转叉式多轮手推车物流笼车高扬程存取机47

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仓储设备选择6.2仓库系统规划与设计搬运设备

低举升车辆：托板车，举升高度在100~150mm，电动、手动；高举升车辆：堆高机，举升高度达12m，常见型号表6-4；手推车辆：方便价廉，负重力弱，无举升能力，宜短程；物流笼车：栅门式适于体积小物品，挂钩式适于体积大物品；48——选择的原则：搬运设备

简单搬运设备：距离短、物流量小；简单运输设备：距离长、物流量小；复杂搬运设备：距离